학문
전기차가 늘어나면 폐배터리 처리는 어떤 방식으로 해결해야 하나요?
전기차를 사용하면 배출되는 가스는 줄어들 수 있습니다. 그러나 사용 후 배터리가 또 다른 환경 문제를 만들 수 있다는 우려사항 들이 있습니다. 폐배터리는 재사용과 재활용 어떤 기준으로 나뉘는지 이것은 어떻게 활용되는지 궁금합니다.
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
전기차 배터리는 수명이 다했다고 해서 바로 쓸모가 없어지는 건 아니에요. 보통 배터리 용량이 초기 대비 70에서 80퍼센트 아래로 떨어지면 전기차에서는 주행거리가 짧아져 교체 대상이 되는데, 이 시점에서 남아 있는 용량이 아직 상당하거든요. 이 남은 성능을 기준으로 재사용과 재활용 두 갈래로 나뉘어요.
재사용은 배터리를 분해하지 않고 다른 용도로 그대로 쓰는 거예요. 차에서는 부족한 70퍼센트 용량이라도 움직일 필요 없는 고정형 저장장치로는 충분하거든요. 태양광 발전소에서 낮에 만든 전기를 저녁까지 저장해두는 ESS에 넣거나, 건물의 비상 전원으로 활용하는 식이에요. 전기차만큼 순간적인 고출력이 필요하지 않은 환경에서는 수년간 더 쓸 수 있어요. 이렇게 두 번째 삶을 사는 걸 세컨드 라이프 배터리라고 부르기도 해요.
재사용으로도 한계에 도달하면 그때 재활용 단계로 넘어가요. 배터리를 완전히 분해해서 안에 들어 있는 리튬, 코발트, 니켈, 망간 같은 금속을 뽑아내는 거예요. 방법은 크게 두 가지인데, 고온에서 녹여 금속을 분리하는 건식 방식과 화학 용액에 녹여 성분별로 추출하는 습식 방식이 있어요. 습식이 회수율이 높아 최근에는 이 방향으로 기술이 발전하고 있고, 리튬 회수율도 90퍼센트 이상까지 올라오고 있어요. 회수된 금속은 다시 새 배터리 원료로 들어가니까 자원 순환이 이루어지는 구조예요.
이 과정이 중요한 이유는 환경 문제와 자원 문제가 동시에 걸려 있기 때문이에요. 폐배터리를 그냥 매립하면 내부 전해질과 중금속이 토양과 지하수를 오염시킬 수 있고, 코발트나 리튬 같은 희소 금속은 채굴 과정 자체가 환경 파괴를 수반하거든요. 폐배터리에서 이 금속을 회수하면 광산 의존도를 낮추면서 환경 부담도 줄일 수 있어요.
결국 재사용으로 수명을 최대한 늘린 뒤 재활용으로 원료를 회수하는 두 단계 구조가 폐배터리 문제의 핵심 해법이에요. 전기차가 늘어나는 속도만큼 이 순환 시스템을 빨리 갖추는 게 전기차가 진짜 친환경이 되느냐를 결정하는 열쇠랍니다 :)
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
전기차 폐배터리는 초기 용량 대비 약 70~80프로 수준으로 성능이 떨어졌을 때 교체하며 잔존 용량과 안전성 검사를 거쳐 에너지 저장 장치나 전기 자전거용 등으로 다시 쓰는 재사용과 이를 분리해 리튬 코발트 니켈 등 고가의 희귀 금속을 추출해내는 재활용 단계로 나뉩니다 이러한 방식은 자원 선순환을 통해 폐기물로 인한 환경 오염을 방지하고 배터리 제조 비용을 절감하는 핵시적인 해결책으로 활용 되고 있습니다
전기차 배터리의 경우 활용하는 방법이 크게 두 가지 입니다. 하나는 재사용이고 하나는 재활용인데, 비슷해 보이지만 약간의 차이가 있습니다.
먼저 재사용은 전기차에 적용하기에는 성능이 부족하지만, 다른 것들 예를 들면, 전동 스쿠터나, ESS 등과 같은 용도로는 사용이 가능할 경우 이를 재사용하게 됩니다. 이점에 있어 현재 ESS 쪽에 많은 적용이 예상되는 지점입니다. 다음으로 재활용인데, 이것은 다른 분야에도 적용이 힘든 것들입니다. 배터리 안에는 많은 종류의 희토류나 고가의 금속들이 존재합니다. 리튬이나 니켈, 코발트, 망간 같은 것들인데, 이런 금속들을 다시 회수하는 재활용 과정을 거치는 것입니다.
이 과정은 조금 위험한 과정이기 때문에 처리 비용이나 화재 위험 등을 개선하는 기술들이 앞으로 더욱 개발되지 않을까 예상해봅니다.